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Ag和稀土离子共掺杂的氟氧化物白光玻璃的研究
李晶晶
浙江师范大学, 2012
Summary
白光LED(light-emitting diode)由于体积小、节能、环保、长寿命等优点而引起人们的广泛关注,被称为第四代照明光源。而应用于白光LED的稀土离子掺杂的氟氧化物玻璃的研究也越来越受到人们的重视,因为其具有发光均匀、热稳定性好、封装过程简单、无需环氧树脂等优点。此外,贵金属(如Au、Ag)可以显著地提高光功能玻璃中稀土离子的发光效率,对于贵金属与稀土离子共掺杂的研究显示出了巨大的应用前景。本文采用熔融淬冷法制备出可用于白光LED的Ag和稀土离子(包括Eu3+,Sm3+,Dy3+,Tb3+)共掺杂的氟氧化物玻璃并研究其光谱特性与能量传递过程。 本文的研究内容如下: 1、Ag和Eu3+共同掺杂的氟氧化物白光玻璃: 硅酸玻璃基质:按40SiO2-25Al2O3-15LaF2-19Na2CO3组分制备出透明的Ag和Eu共掺的氟氧化物玻璃。通过吸收光谱、激发光谱和发射光谱、寿命测试以及时间分辨光谱系统地研究了发光中心的类型、白光的来源和荧光的增强机理。结果指出明亮的白光(色坐标值为X=0.323,Y=0.320)是由Eu2+(蓝色),ML-Ag((非常小且类似于分子的Ag颗粒,绿色)以及Eu3+的5Do-7FJ跃迁(红色)组成。因此,Ag和Eu共掺的氟氧化物玻璃可以为设计和制造紫外LED芯片用的新型荧光粉提供了新的平台。 硼酸玻璃基质:在较低的温度下(1000℃),通过熔融淬冷法,按80H3BO3和20BaF2组分制备出透明的Ag和Eu3+共掺的氟氧化物玻璃。由吸收光谱、激发光谱和发射光谱以及寿命测试描绘其荧光性质。结合Eu3+的红光,ML-Ag的绿光和Ag+的蓝光,能得到较好的白光(X=0.373,Y=0.334)。在非共振紫外光(310-370nm)激发下,Eu3+的发光增强60倍。结果表明,Ag和Eu3+共掺的硼酸盐玻璃可以应用于白光LED。 2、Ag和Dy3+,Sm3+,Tb3+共同掺杂的氟氧化物白光玻璃: 按68SiO2-13K2CO3-15BaF2-3La2O3-1REF3(RE为稀土离子)组分制备了透明的Ag和稀土离子共掺的玻璃。通过吸收光谱、激发光谱和发射光谱以及寿命测试研究了新的激发带(255nm)和发射带(350nm)的发光中心类型,得出这些新的激发带和发射带是来自于Ag+的结论。因为Ag+到稀土离子的能量传递使得在非共振紫外激发下,稀土离子的发光明显增...
Keywords
白光LED; 稀土离子; 氟氧化物玻璃; ML-Ag颗粒; 能量传递
Institution
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